吴楚敏

MIKE21SW 与 CGWAVE嵌套模型及其在普陀工程中的应用

吴楚敏

（河海大学港口海岸与近海工程学院，江苏南京210098）

利用MIKE21 SW模型和CGWAVE模型联合建立了普陀岛工程海区的波浪数值模型。使用MIKE21 SW模型对大范围海区进行波浪模拟，利用CGWAVE模型对拟建码头附近海域进行小范围波浪计算，并对拟建码头两侧海区的波要素进行提取分析。结果表明，由于拟建码头北侧湾口海域水深较浅以及北方岛链的遮掩作用，NW和NNW向波高明显小于SE和SSE向波高。MIKE21 SW模型与CGWAVE模型的联合应用在普陀岛拟建码头设计波浪计算中具有良好的适应性。

MIKE21 SW模型；CGWAVE模型；联合应用；波浪计算

1　概述

MIKE21 SW模型（简称SW模型）是基于波作用守恒方程的谱方程模型，能够处理底摩擦、波浪破碎、绕射、折射、反射及工程建筑物等的影响[1]。翟甲栋等[2]利用SW模型对塞拉利昂矿石码头海域波浪进行了波浪要素的模拟计算；王卫远等[3]利用SW模型模拟了福建南日群岛海域50 a一遇的设计波浪，并对其波浪传播特征进行了分析。CGWAVE模型基于缓坡方程，能处理波浪折射、绕射、底部摩擦、波浪破碎以及非线性耗散等造成的能量损失，用于估计近岸、港口水域及岛屿附近等的波浪场[4-5]。SW模型对大尺度范围海域波浪的模拟精度较高，但对复杂地形的小尺度波浪传播以及变形模拟不如CGWAVE模型；而CGWAVE模型是对椭圆形缓坡方程的直接求解，计算量大，不适用于大尺度范围的波浪计算。

本文以舟山普陀岛的一处港口为例，由于该海域海底地形复杂，受计算方程自身条件的限制，单一波浪模型的计算精度和计算尺度已完全不能兼顾。……